JP2007313199A - 超音波診断装置、超音波画像の収集方法、及び超音波診断装置の制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】フレームレートを向上させつつ、超音波画像の画質低下の防止を図ることができる超音波診断装置を提供することを目的とする。
【解決手段】送受信部３は超音波プローブ２を駆動して、所定数の走査線おきに超音波を送受信して所定範囲を走査し、前の走査で超音波が送受信されなかった走査線に対して、前記所定数の走査線おきに超音波を送受信して所定範囲を走査する。画像生成部４は、所定の走査で得られたデータと、その所定の走査の前の走査で得られたデータとに基づいて、超音波画像データを生成する。
【選択図】図１

Description

この発明は超音波診断装置に関し、特に、超音波の走査に関する。

超音波診断装置は、超音波の送受信を繰り返しながら所定範囲を走査（スキャン）し、その走査で得られたデータに基づいて超音波画像を生成する。超音波を走査することで、いわゆる走査面が形成され、この走査面は複数の走査線（超音波のライン）で構成されている。

従来の超音波診断装置では、走査面を構成する走査線の本数を可変できるものがある（例えば特許文献１）。走査面を構成する走査線の本数が多く、走査線の密度が高いほど、その走査によって得られる超音波画像の画質は向上する。しかしながら、フレームレートは、走査面を構成する走査線の本数に依存し、走査線の本数が多いほど、フレームレートは低下する。一方、走査線の本数が少なく、走査線の密度が低いほど、フレームレートは向上する。

また、従来の超音波診断装置は、フレームレートを向上させるために、走査線の本数を減らして所定範囲を走査し、その走査で得られたデータに基づいて超音波画像を生成していた。例えば、従来の超音波診断装置は、隣り合う走査線上を交互に走査し（以下、「交互スキャン」又は「間引きスキャン」と称する場合がある）、実際に走査することで得られたデータに基づいて超音波画像を生成していた。

この交互スキャン（間引きスキャン）について、図７を参照して説明する。図７は、交互スキャンによって超音波が送受信される走査線を示す模式図である。ここでは、２次元の走査面を走査する場合について説明する。

例えば、１回目のスキャン（走査）では、奇数ラインの走査線１０１、１０３、１０５、１０７、１０９、１１１（実線の走査線）に沿って超音波を送受信して所定範囲１００をスキャンし、そのスキャンによって得られたデータに基づいて超音波画像を生成する。そして、２回目のスキャンでは、偶数ラインの走査線１０２、１０４、１０６、１０８、１１０（破線の走査線）に沿って超音波を送受信して所定範囲１００をスキャンし、そのスキャンによって得られたデータに基づいて超音波画像を生成していた。つまり、１回目と２回目のスキャンにおいて、隣り合う走査線上を交互にスキャンし、実際にスキャンすることで得られたデータに基づいて超音波画像を生成していたことになる。

奇数ラインと偶数ラインの走査線上を交互にスキャンすることで、全走査線のうち半分の走査線をスキャンすればよいため、フレームレートを向上させることができる。しかしながら、半分の走査線をスキャンすることで得られたデータに基づいて超音波画像を生成しているため、データ量が半分になり、その分、超音波画像の画質が低下する問題があった。

以上のように、交互スキャン（間引きスキャン）を実施することで、フレームレートを向上させることができるが、実際のスキャンで得られたデータのみを用いて超音波画像を生成していたため、データ量が減り、その分、超音波画像の画質が低下する問題があった。

特開平９−１９２１３０号公報

この発明は上記の問題を解決するものであり、フレームレートを向上させつつ、超音波画像の画質低下の防止を図ることができる超音波診断装置、超音波画像の収集方法及び超音波診断装置の制御プログラムを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、所定数の走査線おきに超音波を順次送受信して、所定範囲を走査することで受信データを取得するスキャン手段と、前記受信データを記憶する記憶手段と、前記受信データに基づいて超音波画像データを生成する画像生成手段と、を備え、前記スキャン手段は、前記記憶手段に記憶されている受信データを得るために走査した走査線と異なる走査線について、前記所定数の走査線おきに超音波を順次送受信して、前記所定範囲を走査することで別の受信データを取得し、前記画像生成手段は、前記記憶手段に記憶されている受信データと前記別の受信データとに基づいて超音波画像データを生成することを特徴とする超音波診断装置である。

請求項６に記載の発明は、所定数の走査線おきに超音波を順次送受信して、所定範囲を走査することで受信データを取得する第１のスキャンステップと、前記受信データを記憶手段に記憶する記憶ステップと、前記第１のスキャンステップで走査された走査線と異なる走査線について、前記所定数の走査線おきに超音波を順次送受信して、前記所定範囲を走査することで受信データを取得する第２のスキャンステップと、前記記憶手段に記憶されている受信データと、前記第２のスキャンステップで得られた受信データとに基づいて、超音波画像データを生成する画像生成ステップと、を含み、前記第１のスキャンステップ、前記記憶ステップ、前記第２のスキャンステップ、及び前記画像生成ステップを、繰り返すことを特徴とする超音波画像の収集方法である。

請求項７に記載の発明は、超音波診断装置に、所定数の走査線おきに超音波を順次送受信して、所定範囲を走査することで受信データを取得する第１のスキャン機能と、前記受信データを記憶手段に記憶する記憶機能と、前記第１のスキャン機能で走査された走査線と異なる走査線について、前記所定数の走査線おきに超音波を順次送受信して、前記所定範囲を走査することで受信データを取得する第２のスキャン機能と、前記記憶手段に記憶されている受信データと、前記第２のスキャン機能で得られた受信データとに基づいて、超音波画像データを生成する画像生成機能と、を繰り返して実行させることを特徴とする超音波診断装置の制御プログラムである。

この発明によると、所定数の走査線おきに超音波を送受信して所定範囲を走査することで、フレームレートを向上させることができる。さらに、所定の走査で得られた受信データと、その走査で走査された走査線と異なる走査線を走査することで得られた受信データとに基づいて、超音波画像データを生成することで、データ量の減少を抑えることができるため、超音波画像の画質低下を防止することが可能となる。

（構成）
この発明の実施形態に係る超音波診断装置の構成について、図１を参照して説明する。図１は、この発明の実施形態に係る超音波診断装置の概略構成を示すブロック図である。

この実施形態に係る超音波診断装置１は、交互スキャン（間引きスキャン）を実行し、所定のスキャン（走査）で超音波が送受信された走査線上のデータと、そのスキャンで超音波が送受信されなかった走査線であって、そのスキャン以前のスキャンで超音波が送受信された走査線上のデータとに基づいて、超音波画像データを生成する。つまり、超音波診断装置１は、所定のスキャンで走査して走査線上のデータと、そのスキャンで走査した走査線と異なる走査線を走査して得られたデータとに基づいて超音波画像データを生成する。

例えば、超音波診断装置１は、所定数の走査線おきに超音波を順次送受信して所定範囲をスキャンし、そのスキャンによって得られたデータに基づいて超音波画像データを生成する。次に、超音波診断装置１は、前のスキャンで超音波が送受信されなかった走査線に対して、所定数の走査線おきに超音波を順次送受信して所定範囲をスキャンし、所定のスキャンで得られたデータと、前のスキャンで得られたデータとに基づいて、超音波画像データを生成する。換言すると、超音波診断装置１は、前のスキャンで超音波が送受信された走査線と異なる走査線に対して、所定数の走査線おきに超音波を順次送受信して所定範囲をスキャンし、所定のスキャンで得られたデータと、前のスキャンで得られたデータとに基づいて、超音波画像データを生成する。以後、交互スキャンを繰り返して、所定のスキャンで超音波が送受信されなかった走査線上のデータについては、それ以前のスキャンで得られたデータを用いることで、超音波画像データを生成する。

以上のように、交互スキャンを実行することで、１スキャンに要する時間が短縮されるため、フレームレートが向上する。さらに、超音波が送受信されなかった走査線については、以前のスキャンで超音波が送受信された走査線上のデータを用いて超音波画像データを生成することで、データ量の減少を抑えることができ、その結果、超音波画像の画質低下を抑えることが可能となる。以下、超音波診断装置１の各部について説明する。

超音波プローブ２には、超音波振動子が所定方向（走査方向）に配列された、いわゆる１次元超音波プローブ、又は、超音波振動子がマトリックス（格子）状に配列された、いわゆる２次元超音波プローブが用いられる。

送受信部３は、図示しない送信部と受信部とを備えて構成されている。送信部は、制御部６から出力される制御信号に従って、超音波プローブ２に電気信号を供給して超音波を発生させる。制御部６から出力される制御信号には、交互スキャンの条件が含まれている。この交互スキャンの条件には、交互スキャンを行なう範囲を示す情報（その範囲の中心線の角度、及びその範囲の広がり角度）、及び、その領域内における間引きの割合（走査線密度）が含まれている。間引きの割合は、何本の走査線おきに超音波を送受信するかを示す情報である。例えば、２本の走査線おきに超音波を送受信する場合は、間引きの割合は１／２となり、４本の走査線おきに超音波を送受信する場合は、間引きの割合は１／４となる。

送受信部３は、制御部６から出力された制御信号に従って超音波プローブ２を駆動することで、所定数の走査線おきに超音波を送受信して、所定範囲をスキャンする。そして、次のスキャンにおいては、送受信部３は、以前のスキャンで送受信されなかった走査線に対して、所定数の走査線おきに超音波を送受信して、所定範囲をスキャンする。換言すると、次のスキャンにおいては、送受信部３は、以前のスキャンで送受信された走査線と異なる走査線に対して、所定数の走査線おきに超音波を送受信して、所定範囲をスキャンする。以後、送受信部３は、交互スキャンを繰り返すことで、所定範囲をスキャンしていく。

ここで、交互スキャンの具体例について図２及び図７を参照して説明する。図２は、実際にスキャンする走査線と、超音波画像の生成に用いられるデータを説明するための表である。ここでは、２次元の走査面を超音波で走査する場合について説明する。

例えば、２本の走査線のうち１本の走査線の割合で、スキャンを行なう場合について図２（ａ）を参照して説明する。このスキャンを、以下、便宜的に「１／２スキャン」と称する場合がある。図２（ａ）に示すように、１回目のスキャンでは、送受信部３は超音波プローブ２を駆動して、奇数ラインの走査線１０１、１０３、１０５、１０７、１０９、１１１（図７中、実線の走査線）に沿って超音波を送受信して所定範囲１００をスキャンする。つまり、送受信部３は、２本の走査線おきに超音波を送受信する。そして、２回目のスキャンでは、送受信部３は超音波プローブ２を駆動して、偶数ラインの走査線１０２、１０４、１０６、１０８、１１０（図７中、破線の走査線）に沿って超音波を送受信して所定範囲１００をスキャンする。そして、以後、奇数ラインと偶数ラインの走査線に沿って、交互にスキャンを実行する。つまり、３回目のスキャンでは、再び、奇数ラインの走査線上を超音波によって送受信し、４回目のスキャンでは、再び、偶数ラインの走査線上を超音波によって送受信する。そして、以後、１回目と２回目のスキャンを順次、繰り返していく。

また、別の例として、４本の走査線のうち１本の走査線の割合で、スキャンを行なう場合について図２（ｂ）を参照して説明する。このスキャンを、以下、便宜的に「１／４スキャン」と称する場合がある。図２（ｂ）に示すように、１回目のスキャンでは、送受信部３は超音波プローブ２を駆動して、１本目の走査線１０１、及び５本目の走査線１０５に沿って超音波を送受信して所定範囲１００をスキャンする。つまり、送受信部３は、４本の走査線おきに超音波を送受信する。

２回目のスキャンでは、送受信部３は超音波プローブ２を駆動して、１本目の走査線１０１の隣にある２本目の走査線１０２、及び５本目の走査線１０５の隣にある６本目の走査線１０６に沿って超音波を送受信して所定範囲１００をスキャンする。

３回目のスキャンでは、送受信部３は超音波プローブ２を駆動して、２本目の走査線１０２の隣にある３本目の走査線１０３、及び６本目の走査線１０６の隣にある７本目の走査線１０７に沿って超音波を送受信して所定範囲１００をスキャンする。

４回目のスキャンでは、送受信部３は超音波プローブ２を駆動して、３本目の走査線１０３の隣にある４本目の走査線１０４、及び７本目の走査線１０７の隣にある８本目の走査線１０８に沿って超音波を送受信して所定範囲１００をスキャンする。そして、以後、１回目〜４回目のスキャンを順次、繰り返していく。

以上のように、所定数の走査線おきに超音波を送受信して所定範囲をスキャンすることで、１スキャンに要する時間を短縮でき、フレームレートを向上させることができる。

なお、送信部は、クロック発生回路、送信遅延回路、及びパルサ回路を備えている。クロック発生回路は、超音波信号の送信タイミングや送信周波数を決めるクロック信号を発生する回路である。送信遅延回路は、超音波の送信時に遅延を掛けて送信フォーカスを実施する回路である。パルサ回路は、各超音波振動子に対応した個別経路（チャンネル）の数分のパルサを内蔵し、遅延が掛けられた送信タイミングで駆動パルスを発生し、超音波プローブ２の各超音波振動子に供給するようになっている。

また、送受信部３の受信部は、プリアンプ回路、Ａ／Ｄ変換回路、及び受信遅延・加算回路を備えている。プリアンプ回路は、超音波プローブ２の各超音波振動子から出力されるエコー信号のゲインを調整する。Ａ／Ｄ変換回路は、増幅されたエコー信号をＡ／Ｄ変換する。受信遅延・加算回路は、Ａ／Ｄ変換後のエコー信号に対して受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与え、加算する。その加算により、受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。

画像生成部４は、デジタルレシーバ４１、信号処理部４２、ＤＳＣ４３、及び画像制御部４４を備え、送受信部３から出力されたデータに基づいて超音波画像データを生成する。

デジタルレシーバ４１は、送受信部３から出力されたデータを受けて、主にフィルタ処理やデジタルゲイン調整などの処理を施す。

信号処理部４２は、Ｂモード処理部、ドプラ処理部又はＣＦＭ処理部を備えている。デジタルレシーバ４から出力されたデータはいずれかの処理回路にて所定の処理を施される。Ｂモード処理回路はエコーの振幅情報の映像化を行い、エコー信号からＢモード超音波ラスタデータを生成する。ドプラ処理回路はドプラ偏移周波数成分を取り出し、更にＦＦＴ処理等を施して血流情報を有するデータを生成する。カラーモード処理回路は動いている血流情報の映像化を行い、カラー超音波ラスタデータを生成する。血流情報には、速度、分散、パワー等の情報があり、血流情報は２値化情報として得られる。

ＤＳＣ４３（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｃａｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：デジタルスキャンコンバータ）は、直交座標系で表される画像を得るために、超音波ラスタデータを直交座標で表される画像データに変換する（スキャンコンバージョン処理）。ＤＳＣ４３から表示部５に画像データが出力され、表示部５にその画像データに基づく画像が表示される。例えば、ＤＳＣ４３は、Ｂモード超音波ラスタデータに基づいて２次元情報としての断層像データを生成し、その断層像データを表示部５に出力する。表示部５はその断層像データに基づく断層像を表示する。

画像制御部４４は、送受信部３から出力されたデータ、デジタルレシーバ４１による処理が施されたデータ、又は信号処理部４２による処理が施されたデータのうち、少なくとも１つのデータをデータ記憶部７に記憶させる。さらに、超音波画像データを生成するときに、画像制御部４４は、データ記憶部７からデータを取得して、デジタルレシーバ４１、信号処理部４２、又はＤＳＣ４３に出力する。

画像生成部４は、所定のスキャンで超音波が送受信された走査線上のデータと、そのスキャンで超音波が送受信されなかった走査線であって、そのスキャン以前のスキャンで超音波が送受信された走査線上のデータとに基づいて、超音波画像データを生成する。つまり、画像生成部４は、所定のスキャンで超音波が送受信されなかった走査線上のデータについては、それ以前のスキャンで得られたデータを用いることで、超音波画像データを生成する。換言すると、画像生成部４は、所定のスキャンで超音波が送受信された走査線上のデータと、そのスキャンで超音波が送受信された走査線と異なる走査線であって、そのスキャン以前のスキャンで超音波が送受信された走査線上のデータとに基づいて、超音波画像データを生成する。

例えば、１／２スキャンが実行された場合、画像生成部４は、１回目のスキャンで得られたデータをデータ記憶部７に記憶させる。そして、２回目のスキャンによってデータが得られると、画像生成部４は、データ記憶部７に記憶されている１回目のデータと、新たに得られた２回目のデータとに基づいて、超音波画像データを生成する。さらに、画像生成部４は、２回目のスキャンで得られたデータをデータ記憶部７に記憶させる。そして、３回目のスキャンによってデータが得られると、画像生成部４は、データ記憶部７に記憶されている２回目のデータと、新たに得られた３回目のデータとに基づいて、超音波画像データを生成する。このように、各スキャンによって超音波が送受信されなかった走査線上のデータについては、前のスキャンによって取得されたデータを用いることで、超音波画像データを生成する。これにより、データ量の減少を抑えることができ、フレームレートを向上させつつ、超音波画像の画質低下を抑えることが可能となる。

ここで、１／２スキャンが実行された場合における、画像生成部４の具体的な処理内容について、図２（ａ）を参照して説明する。図２（ａ）に示すように、１回目のスキャンで得られたデータを、データ１０１ａ、１０３ａ、１０５ａ、１０７ａ、・・・とする。これらのデータは、奇数ラインの走査線上のデータに相当する。データ１０１ａは、走査線１０１に沿って超音波を送受信した結果得られたデータであり、データ１０３ａ、１０５ａ、１０７ａ、・・・も、各奇数ラインの走査線に沿って超音波を送受信した結果得られたデータである。

また、２回目のスキャンで得られたデータを、データ１０２ａ、１０４ａ、１０６ａ、１０８ａ、・・・とする。これらのデータは、偶数ラインの走査線上のデータに相当する。データ１０２ａは、走査線１０２に沿って超音波を送受信した結果得られたデータであり、データ１０４ａ、１０６ａ、１０８ａ、・・・も、各偶数ラインの走査線に沿って超音波を送受信した結果得られたデータである。

以後、３回目のスキャンによって得られた奇数ラインの走査線上のデータを、データ１０１ｂ、１０３ｂ、１０５ｂ、１０７ｂ、・・・とし、４回目のスキャンによって得られた偶数ラインの走査線上のデータを、データ１０２ｂ、１０４ｂ、１０６ｂ、１０８ｂ、・・・とする。

まず、１回目のスキャンによって奇数ラインの走査線上のデータが得られると、画像制御部４４は、１回目のスキャンで得られたデータ（奇数ラインの走査線上のデータ）をデータ記憶部７に記憶させる。図２（ａ）に示す例では、画像制御部４４は、データ１０１ａ、１０３ａ、１０５ａ、１０７ａ、・・・をデータ記憶部７に記憶させる。このとき、画像制御部４４は、デジタルレシーバ４１による処理前のデータ、デジタルレシーバ４１の処理後であって、信号処理部４２による処理前のデータ、又は、信号処理部４２の処理後であって、ＤＳＣ４３による処理前のデータのうち、少なくとも１つのデータをデータ記憶部７に記憶させる。

そして、画像生成部４は、１回目のスキャンで得られたデータ（データ１０１ａ、１０３ａ、・・・）に基づいて超音波画像データを生成する。つまり、画像生成部４は、送受信部３から出力された１回目のデータに対して、デジタルレシーバ４１、信号処理部４２、及びＤＳＣ４３の処理を施すことにより、超音波画像データを生成し、その超音波画像データを表示部５に出力する。これにより、表示部５には、１回目のスキャンに基づく超音波画像が表示される。

次に、２回目のスキャンによって偶数ラインの走査線上のデータが得られると、画像制御部４４は１回目のスキャンで得られたデータ（奇数ラインの走査線上のデータ）をデータ記憶部７から読み出して、デジタルレシーバ４１、信号処理部４２、又はＤＳＣ４３のいずれかに出力する。例えば、データ記憶部７に記憶されているデータが、デジタルレシーバ４１による処理前のデータであれば、画像制御部４４は、そのデータをデジタルレシーバ４１に出力し、デジタルレシーバ４１による処理後のデータであれば、画像制御部４４は、そのデータを信号処理部４２に出力し、信号処理部４２による処理後のデータであれば、画像制御部４４は、そのデータをＤＳＣ４３に出力する。

そして、画像生成部４は、１回目のデータ（奇数ラインの走査線上のデータ）と、新たに得られた２回目のデータ（偶数ラインの走査線上のデータ）とに基づいて、超音波画像データを生成する。つまり、図２（ａ）に示すように、画像生成部４は、１回目のスキャンで得られたデータ（データ１０１ａ、１０３ａ、・・・）と、新たに２回目のスキャンで得られたデータ（データ１０２ａ、１０４ａ、・・・）とに基づいて超音波画像データを生成する。

例えば、データ記憶部７に記憶されている１回目のデータ（奇数ラインの走査線上のデータ）が、デジタルレシーバ４１による処理前のデータであれば、画像制御部４４は、その１回目のデータ（奇数ラインの走査線上のデータ）をデジタルレシーバ４１に出力する。デジタルレシーバ４１は、１回目のデータ（奇数ラインの走査線上のデータ）と、新たに得られた２回目のデータ（偶数ラインの走査線上のデータ）に対して所定の処理を施し、処理後のデータを信号処理部４２に出力する。そして、信号処理部４２及びＤＳＣ４３は、デジタルレシーバ４１から出力されたデータに対して所定の処理を施すことで、超音波画像データを生成する。そして、画像生成部４は、生成した超音波画像データを表示部５に出力する。これにより、表示部５には、１回目のスキャンと２回目のスキャンに基づく超音波画像が表示されることになる。

また、１回目のデータ（奇数ラインの走査線上のデータ）が、信号処理部４２による処理前のデータであれば、画像制御部４４は、１回目のデータ（奇数ラインの走査線上のデータ）を信号処理部４２に出力する。信号処理部４２は、１回目のデータ（奇数ラインの走査線上のデータ）と、新たに得られた２回目のデータ（偶数ラインの走査線上のデータ）に対して所定の処理を施し、処理後のデータをＤＳＣ４３に出力する。そして、ＤＳＣ４３は、信号処理部４２から出力されたデータに対して所定の処理を施すことで、超音波画像データを生成する。そして、画像生成部４は、生成した超音波画像データを表示部５に出力する。これにより、表示部５には、１回目のスキャンと２回目のスキャンに基づく超音波画像が表示されることになる。

また、１回目のデータ（奇数ラインの走査線上のデータ）が、信号処理部４２による処理後のデータであれば、画像制御部４４は、１回目のデータ（奇数ラインの走査線上のデータ）をＤＳＣ４３に出力する。ＤＳＣ４３は、１回目のデータ（奇数ラインの走査線上のデータ）と、新たに得られた２回目のデータ（偶数ラインの走査線上のデータ）に対して所定の処理を施すことで、超音波画像データを生成する。そして、画像生成部４は、生成した超音波画像データを表示部５に出力する。これにより、表示部５には、１回目のスキャンと２回目のスキャンに基づく超音波画像が表示されることになる。

また、画像制御部４４は、新たに得られた２回目のデータ（偶数ラインの走査線上のデータ）をデータ記憶部７に記憶させる。

そして、３回目のスキャンによって奇数ラインの走査線上のデータが得られると、画像生成部４は、新たに得られた３回目のデータ（奇数ラインの走査線上のデータ：データ１０１ｂ、１０３ｂ、１０５ｂ、・・・）と、１つ前のスキャンによって得られた、２回目のデータ（偶数ラインの走査線上のデータ）とに基づいて、超音波画像データを生成し、その超音波画像データを表示部５に出力する。これにより、表示部５には、２回目のデータと３回目のデータに基づく超音波画像が表示されることになる。

以後、新たなスキャンによってデータが得られると、画像生成部４は、その新たに得られたデータと、１つ前のスキャンによって得られたデータとに基づいて、超音波画像データを生成し、この処理を繰り返していく。これにより、間引きスキャンによるデータ量の減少を抑えることができ、超音波画像の画質低下を防止することが可能となる。

また、１／４スキャンが実行された場合、画像生成部４は、１回目、２回目、３回目、及び４回目のスキャンで得られたデータを順次、データ記憶部７に記憶させる。そして、２回目のスキャンによってデータが取得されると、画像生成部４は、データ記憶部７に記憶されている１回目のデータと、新たに得られた２回目のデータとに基づいて、超音波画像データを生成する。そして、３回目のスキャンによってデータが得られると、画像生成部４は、データ記憶部７に記憶されている１回目及び２回目のデータと、新たに得られた３回目のデータとに基づいて、超音波画像データを生成する。さらに、４回目のスキャンによってデータが得られると、画像生成部４は、データ記憶部７に記憶されている１回目、２回目、及び３回目のデータと、新たに得られた４回目のデータとに基づいて、超音波画像データを生成する。このように、各スキャンによって超音波が送受信されなかった走査線上のデータについては、前のスキャンによって取得されたデータを用いることで、超音波画像データを生成する。これにより、データ量の減少を抑えることができ、フレームレートを向上させつつ、超音波画像の画質低下を抑えることが可能となる。

ここで、１／４スキャンが実行された場合における、画像生成部４の具体的な処理内容について、図２（ｂ）を参照して説明する。図２（ｂ）に示すように、１回目のスキャンで得られたデータを、データ１０１ａ、１０５ａ、・・・とする。データ１０１ａは、走査線１０１に沿って超音波を送受信した結果得られたデータであり、データ１０５ａ、・・・も、各走査線に沿って超音波を送受信した結果得られたデータである。

また、２回目のスキャンで得られたデータを、データ１０２ａ、１０６ａ、・・・とする。データ１０２ａは、走査線１０２に沿って超音波を送受信した結果得られたデータであり、データ１０６ａ、・・・も、各走査線に沿って超音波を送受信した結果得られたデータである。

さらに、３回目のスキャンで得られたデータを、データ１０３ａ、１０７ａ、・・・とし、４回目のスキャンで得られたデータを、データ１０４ａ、１０８ａ、・・・とする。データ１０３ａは、走査線１０３に沿って超音波を送受信した結果得られたデータであり、データ１０７ａ、・・・も、各走査線に沿って超音波を送受信した結果得られたデータである。

以後、５回目のスキャンによって得られたデータを、データ１０１ｂ、１０５ｂ、・・・とし、６回目のスキャンによって得られたデータを、データ１０２ｂ、１０６ｂ、・・・とする。

まず、１回目のスキャンによってデータが得られると、画像制御部４４は、１回目のスキャンで得られたデータ（データ１０１ａ、１０５ａ、・・・）をデータ記憶部７に記憶させる。このとき、画像制御部４４は、デジタルレシーバ４１による処理前のデータ、デジタルレシーバ４１の処理後であって、信号処理部４２による処理前のデータ、又は、信号処理部４２の処理後であって、ＤＳＣ４３による処理前のデータのうち、少なくとも１つのデータ記憶部７に記憶させる。

そして、画像生成部４は、１回目のスキャンで得られたデータ（データ１０１ａ、１０５ａ、・・・）に基づいて超音波画像データを生成する。つまり、画像生成部４は、送受信部３から出力された１回目のデータに対して、デジタルレシーバ４１、信号処理部４２、及びＤＳＣ４３の処理を施すことにより、超音波画像データを生成し、その超音波画像データを表示部５に出力する。これにより、表示部５には、１回目のスキャンに基づく超音波画像が表示される。

次に、２回目のスキャンによってデータ（データ１０２ａ、１０４ａ、・・・）が得られると、画像制御部４４は、データ記憶部７から１回目のスキャンで得られたデータ（データ１０１ａ、１０５ａ、・・・）を読み出して、デジタルレシーバ４１、信号処理部４２、又はＤＳＣ４３のいずれかに出力する。例えば、データ記憶部７に記憶されているデータが、デジタルレシーバ４１による処理前のデータであれば、画像制御部４４は、そのデータをデジタルレシーバ４１に出力し、デジタルレシーバ４１による処理後のデータであれば、画像制御部４４は、そのデータを信号処理部４２に出力し、信号処理部４２による処理後のデータであれば、画像制御部４４は、そのデータをＤＳＣ４３に出力する。

そして、画像生成部４は、１回目のデータと、新たに得られた２回目のデータとに基づいて、超音波画像データを生成する。つまり、図２（ｂ）に示すように、画像生成部４は、１回目のスキャンで得られたデータ（データ１０１ａ、１０５ａ、・・・）と、新たに２回目のスキャンで得られたデータ（データ１０２ａ、１０６ａ、・・・）とに基づいて超音波画像データを生成する。

例えば、データ記憶部７に記憶されている１回目のデータが、デジタルレシーバ４１による処理前のデータであれば、画像制御部４４は、その１回目のデータをデジタルレシーバ４１に出力する。デジタルレシーバ４１は、１回目のデータと、新たに得られた２回目のデータに対して所定の処理を施し、処理後のデータを信号処理部４２に出力する。そして、信号処理部４２及びＤＳＣ４３は、デジタルレシーバ４１から出力されたデータに対して所定の処理を施すことで、超音波画像データを生成する。そして、画像生成部４は、生成した超音波画像データを表示部５に出力する。これにより、表示部５には、１回目のスキャンと２回目のスキャンに基づく超音波画像データが生成される。

また、１回目のデータが、信号処理部４２による処理前のデータであれば、画像処理部４４は、１回目のデータを信号処理部４２に出力する。信号処理部４２は、１回目のデータと、新たに得られた２回目のデータに対して所定の処理を施し、処理後のデータをＤＳＣ４３に出力する。そして、ＤＳＣ４３は、信号処理部４２から出力されたデータに対して所定の処理を施すことで、超音波画像データを生成する。そして、画像生成部４は、生成した超音波画像データを表示部５に出力する。これにより、表示部５には、１回目のスキャンと２回目のスキャンに基づく超音波画像が表示されることになる。

また、１回目のデータが、信号処理部４２による処理後のデータであれば、画像制御部４４は、１回目のデータをＤＳＣ４３に出力する。ＤＳＣ４３は、１回目のデータと、新たに得られた２回目のデータに対して所定の処理を施すことで、超音波画像データを生成する。そして、画像生成部４は、生成した超音波画像データを表示部５に出力する。これにより、表示部５には、１回目のスキャンと２回目のスキャンに基づく超音波画像が表示されることになる。

また、画像制御部４４は、新たに得られた２回目のデータをデータ記憶部７に記憶させる。

そして、３回目のスキャンによってデータ（データ１０３ａ、１０７ａ、・・・）が得られると、画像生成部４は、新たに得られた３回目のデータと、以前に得られた１回目及び２回目のデータとに基づいて、超音波画像データを生成する。そのために、画像制御部４４は、データ記憶部７から１回目のデータと２回目のデータを読み出して、デジタルレシーバ４１、信号処理部４２、又はＤＳＣ４３に出力する。そして、上述した１回目と２回目のデータと同様に、画像生成部４は、１回目、２回目、及び３回目のデータに基づいて超音波画像データを生成し、その超音波画像データを表示部５に出力する。これにより、表示部５には、１回目、２回目、及び３回目のデータに基づく超音波画像が表示されることになる。また、画像制御部４４は、新たに得られた３回目のデータをデータ記憶部７に記憶させる。

さらに、４回目のスキャンによってデータ（データ１０４ａ、１０８ａ、・・・）が得られると、画像生成部４は、新たに得られた４回目のデータと、以前に得られた１回目、２回目及び３回目のデータとに基づいて、超音波画像データを生成する。そのために、画像制御部４４は、データ記憶部７から１回目、２回目、及び３回目のデータを読み出して、デジタルレシーバ４１、信号処理部４２、又はＤＳＣ４３に出力する。そして、画像生成部４は、１回目、２回目、３回目、及び４回目のデータに基づいて超音波画像データを生成し、その超音波画像データを表示部５に出力する。これにより、表示部５には、１回目、２回目、３回目、及び４回目のデータに基づく超音波画像が表示されることになる。また、画像制御部４４は、新たに得られた４回目のデータをデータ記憶部７に記憶させる。

そして、５回目のスキャンによってデータが得られると、画像生成部４は、５回目のデータ（データ１０１ｂ、１０５ｂ、・・・）と、以前のスキャンによって得られた、２回目、３回目、及び４回目のデータとに基づいて、超音波画像データを生成する。さらに、６回目のスキャンによってデータが得られると、画像生成部４は、６回目のデータ（データ１０２ｂ、１０６ｂ、・・・）と、以前のスキャンによって得られた、３回目、４回目、及び５回目のデータとに基づいて、超音波画像データを生成する。

以後、新たなスキャンによってデータが得られると、画像生成部４は、新たに得られたデータと、そのスキャンで超音波が送受信されなかった走査線上のデータであって、以前のスキャンで得られたデータとに基づいて、超音波画像データを生成し、この処理を繰り返していく。これにより、間引きスキャンによるデータ量の減少を抑えることができ、超音波画像の画質低下を防止することが可能となる。

制御部６は、上述した交互スキャンの条件を制御信号に含ませて、その制御信号を送受信部３に出力する。また、制御部６は、超音波診断装置１の各部を制御する。なお、超音波プローブ２、送受信部３及び制御部６が、この発明の「スキャン手段」に相当する。

（交互スキャンを行なう範囲の設定）
また、上述した例では、全走査線を対象として交互スキャンを実行したが、この実施形態に係る超音波診断装置１は、一部の走査線を対象として交互スキャンを実行してもよい。例えば、関心領域（ＲＯＩ）を設定し、その関心領域の内側については、走査線を間引かずに通常のスキャンを実行し、関心領域の外側については、交互スキャンを実行するようにしてもよい。１例について、図３を参照して説明する。図３は、関心領域（ＲＯＩ）と交互スキャンを行なう範囲を説明するための模式図である。

例えば、操作者が入力手段としてのユーザインタフェース（図示しない）を用いて、所定範囲１００内に関心領域（ＲＯＩ）１２０を設定した場合、送受信部３は超音波プローブ２を駆動して、関心領域１２０の外側の範囲については交互スキャンを実行し、内側の範囲については通常のスキャンを実行する。

ユーザインタフェースを用いて関心領域１２０が設定されると、ユーザインタフェースから制御部６に関心領域１２０の座標情報が出力される。制御部６は、その座標情報に基づいて関心領域１２０を含む走査線の範囲（超音波の偏向角度に相当する）を求める。そして、制御部６は、関心領域１２０の外側の範囲を示す情報（超音波の偏向角度に相当する）と、その外側の範囲における、走査線の間引きの割合を示す情報とを制御信号に含ませて送受信部３に出力する。

図３に示す例では、関心領域１２０を含む範囲１２１に含まれる走査線に対しては、通常のスキャンを実行し、その範囲１２１の外側にある範囲１２２及び範囲１２３に含まれる走査線に対しては、交互スキャンを実行する。制御部６は、範囲１２２及び範囲１２３を示す情報（それらの範囲に対応する超音波の偏向角度）と、範囲１２２及び範囲１２３における走査線の間引きの割合を示す情報とを含む制御信号を送受信部３に出力する。これにより、範囲１２２及び範囲１２３に含まれる走査線については、交互スキャンが実行され、関心領域１２０を含む範囲１２１に対しては、通常のスキャンが実行されることになる。

例えば、心臓などの部位のように動きがある部位であって、形態の変化が速い部位に対しては、関心領域を設定することで、交互スキャンを実行せずに通常スキャンを実行し、その周辺の部位であって注目しない部位に対しては、交互スキャンを実行する。つまり、データの時間的変化が少ない部分に対して交互スキャンを実行することになる。このように、データが時間的に変化している部分については通常スキャンを実行し、時間的変化が少ない部分については交互スキャンを実行することにより、フレームレートを向上させ、画像全体の画質の低下を防止することが可能となる。

（交互スキャンを行なう範囲の自動設定）
また、交互スキャンを行なう範囲を自動的に設定するようにしてもよい。図１に示す演算部８は、交互スキャンを行なう範囲を自動的に決定する。演算部８は、例えば、全走査線を超音波で送受信して所定範囲をスキャンすることで得られたデータと、所定時間後に同様に全走査線をスキャンして得られたデータとに基づいて、データの時間的変化を求め、時間的変化がない範囲を、交互スキャンを行なう範囲に決定する。

演算部８は、具体的には、差分算出部８１と比較判断部８２とを備えて構成されている。差分算出部８１は、全走査線を超音波で送受信して所定範囲をスキャンすることで得られたデータ（信号強度や輝度値など）と、所定時間後に得られたデータとの差分を算出する。比較判断部８２は、差分算出部８１によって得られた差分と、予め設定された閾値とを比較する。この閾値は、データの変化の有無を判断する規準となり、操作者によって任意の値に設定することができる。そして、比較判断部８２は、差分が閾値以上となる範囲を、データが時間的に変化した範囲であると判断し、その範囲を通常スキャンの対象範囲に決定する。一方、比較判断部８２は、差分が閾値未満となる範囲を、データが時間的に変化しない範囲であると判断し、その範囲を交互スキャンの対象範囲に決定する。

例えば、心臓などの部位について得られた差分が閾値以上になるように、閾値を設定する。これにより、動きのある部位（時間的に変化する範囲）については、通常スキャンが実行され、動きが少ない部位（時間的変化が少ない範囲）については、交互スキャンが実行されることになる。

演算部８は、データが時間的に変化しない範囲の座標情報を制御部６に出力する。制御部６は、その座標情報に基づいて、データが時間的に変化しない範囲を含む走査線の範囲（超音波の偏向角度に相当する）を求める。そして、制御部６は、その走査線の範囲を示す情報（超音波の偏向角度に相当する）と、その範囲内における、走査線の間引きの割合を示す情報とを制御信号に含ませて送受信部３に出力する。

送受信部３は、制御部６からの制御信号に従って超音波プローブ２を駆動し、その走査線の範囲については、制御信号に含まれる間引きの割合に従って交互スキャンを実行し、その他の範囲については、交互スキャンではなく、全ての走査線に沿って超音波を送受信させる（通常のスキャン）。

これにより、データの時間的変化が少ない部分については、交互スキャンが実行され、データが時間的に変化する部分については、通常のスキャンが実行されることになる。データが時間的に変化しない部分（差分が閾値未満の部分）は、画像の変化が少ない部分であるため、以前のスキャンで得られたデータを用いて超音波画像データを生成しても、診断に与える影響は少ないと考えられる。従って、データが時間的に変化しない部分について交互スキャンを実行することにより、フレームレートを向上させる。一方、データが時間的に変化する部分（差分が閾値以上の部分）は、画像の変化が多い部分であるため、通常のスキャンを実行する。

以上のように、データが時間的に変化している部分については、通常のスキャンを実行し、データが時間的に変化していない部分については、交互スキャンを実行することで、フレームレートを向上させ、画像全体の画質の低下を防止することが可能となる。

（間引きの割合の設定）
また、間引きの割合は、操作者が任意に設定することができる。つまり、操作者は、何本の走査線おきに超音波を送受信するかを任意に設定することができる。例えば、操作者はユーザインタフェース（図示しない）を用いて、間引きの割合を入力すると、制御部６は、その間引きの割合を制御信号に含ませて送受信部３に出力する。具体的には、操作者がユーザインタフェースを用いて、間引きの数として「２」を入力すると、制御部６は、間引きの割合（１／２）を制御信号に含ませて送受信部３に出力する。これにより、１／２スキャンが実行されることになる。また、間引きの数として「４」が入力されると、制御部６は、間引きの割合（１／４）を制御信号に含ませて送受信部３に出力する。これにより、１／４スキャンが実行されることになる。

（間引きの割合の自動設定）
また、交互スキャンを行なう際の間引きの割合を自動的に設定してもよい。図１に示す演算部８は、交互スキャンを行なう際の間引きの割合（走査線密度の数）を自動的に決定する。演算部８は、例えば、全走査線を超音波で送受信して所定範囲をスキャンすることで得られたデータと、所定時間後に同様に全走査線をスキャンして得られたデータとに基づいて、データの時間的変化を求め、その時間的変化に基づいて、間引きの割合を求める。

差分算出部８１は、全走査線を超音波で送受信して所定範囲をスキャンすることで得られたデータ（信号強度や輝度値など）と、次のスキャンで得られたデータとの差分を算出する。比較判断部８２は、差分算出部８１によって得られた差分と、予め設定された閾値とを比較する。この閾値は、データの変化の有無を判断する基準となる。そして、比較判断部８２は、その差分が閾値未満となるスキャンが何回続いたかによって、交互スキャンにおける間引きの割合を決定する。換言すると、比較判断部８２は、差分が閾値以上となるまでに実行されたスキャンの回数に基づいて、交互スキャンにおける間引きの割合を決定する。この交互スキャンにおける間引きの割合が、この発明の「次の走査における所定数」に相当する。

差分算出部８１は、例えば、第１回目のスキャンで得られたデータを基準データとし、第２回目以降のスキャンで得られたデータと、その基準データとの差分を算出する。そして、比較判断部８２は、その差分が閾値未満であるスキャンが何回続いたかによって、交互スキャンにおける間引きの割合を決定する。そして、演算部８は、決定した間引きの割合を示す情報を制御部６に出力する。

例えば、１回目のデータと２回目のデータとの差分が、閾値以上となった場合は、データに時間的変化があるとして、比較判断部８２は、通常スキャンを行なうことに決定する。そして、演算部８は、比較判断部８２による判断結果（通常スキャン）を制御部６に出力する。これにより、送受信部３は超音波プローブ２を駆動して、通常スキャンを実行することになる。

一方、１回目のデータと２回目のデータとの差分が閾値未満で、１回目のスキャンのデータと３回目のスキャンのデータとの差分が閾値以上となった場合は、３回目のスキャンでデータに変化が発生したとして、比較判断部８２は、間引きの割合を「１／２」とする。つまり、比較判断部８２は、走査線の数を半分にしてスキャンを行うことに決定する（１／２スキャン）。そして、演算部８は、比較判断部８２による判断結果（１／２スキャン）を制御部６に出力する。制御部６は、間引きの割合（１／２）を制御信号に含ませて送受信部３に出力する。これにより、送受信部３は超音波プローブ２を駆動して、１／２スキャンを実行することになる。

さらに、１回目のスキャンのデータと４回目のスキャンのデータとの差分が初めて閾値以上となった場合は、４回目のスキャンでデータに変化が発生したとして、比較判断部８２は、間引きの割合を「１／３」とする。つまり、比較判断部８２は、走査線の数を１／３にしてスキャンを行うことを決定する（１／３スキャン）。そして、演算部８は、比較判断部８２による判断結果（１／３スキャン）を制御部６に出力する。制御部６は、間引きの割合（１／３）を制御信号に含ませて送受信部３に出力する。これにより、送受信部３は超音波プローブ２を駆動して、１／３スキャンを実行することになる。

また、個々の走査線ごとに、間引きの割合を自動的に設定してもよい。演算部８は、例えば、全走査線を超音波で送受信して所定範囲をスキャンすることで得られたデータと、所定時間後に同様に全走査線をスキャンして得られたデータとに基づいて、データの時間的変化を求め、その時間的変化に基づいて、走査線ごとの間引きの割合を求める。

差分算出部８１は、全走査線を超音波で送受信して所定範囲をスキャンすることで得られたデータ（信号強度や輝度値など）と、次のスキャンで得られたデータとに基づいて、個々の走査線のデータについて差分を算出する。

比較判断部８２は、個々の走査線について求められた差分が閾値未満となるスキャンが何回続いたかによって、個々の走査線に対する間引きの割合を決定する。換言すると、比較判断部８２は、個々の走査線について求められた差分が、閾値以上となるまでに実行されたスキャンの回数に基づいて、個々の走査線に対する間引きの割合を決定する。なお、個々の走査線に対する間引きの割合が、この発明の「走査線ごとの所定数」に相当する。

差分算出部８１は、例えば、１回目のスキャンで得られた各走査線のデータを基準データとし、第２回目以降のスキャンで得られた各走査線のデータとに基づいて、個々の走査線のデータについて差分を算出する。そして、比較判断部８２は、その差分が閾値未満であるスキャンが何回続いたかによって、個々の走査線に対する間引きの割合を決定する。

例えば、差分算出部８１は、１回目のスキャンで得られた走査線１０１上のデータと、２回目のスキャンで得られた走査線１０１上のデータとの差分を求める。そして、走査線１０１上のデータの差分が閾値以上となった場合に、比較判断部８２は、データに時間的変化があるとして、走査線１０１については通常スキャンを行なうことに決定する。

一方、走査線１０１上のデータの差分が閾値未満で、１回目のスキャンで得られた走査線１０１上のデータと、３回目のスキャンで得られた走査線１０１上のデータとの差分が閾値以上となった場合は、３回目のスキャンでデータに変化が発生したとして、比較判断部８２は、走査線１０１については間引きの割合を「１／２」とする。つまり、比較判断部８２は、２回のスキャンのうち１回の割合で、走査線１０１に対して超音波を送受信することを決定する（走査線１０１については１／２スキャン）。

差分算出部８１及び比較判断部８２は、他の走査線についても、差分と閾値とを比較することで、個々の走査線に対する間引きの割合を決定する。

例えば、走査線１０２上のデータについては、１回目のスキャンで得られた走査線１０２上のデータと、４回目のスキャンで得られた走査線１０２上のデータとの差分が閾値以上となった場合は、４回目のスキャンでデータに変化が発生したとして、比較判断部８２は、走査線１０２については間引きの割合を「１／３」とする。つまり、比較判断部８２は、３回のスキャンのうち１回の割合で、走査線１０２に対して超音波を送受信することを決定する（走査線１０２については１／３スキャン）。

そして、演算部８は、比較判断部８２による判断結果（走査線ごとの間引きの割合）を制御部６に出力する。制御部６は、走査線ごとの間引きの割合を制御信号に含ませて送受信部３に出力する。これにより、送受信部３は超音波プローブ２を駆動して、走査線ごとに間引きの割合を変えてスキャンを実行することになる。

以上の演算結果を図６に示す。図６は、個々の走査線についての間引きの割合を説明するための模式図である。例えば、走査線１０１に対しては１／２スキャンを実行し、走査線１０２に対しては１／３スキャンを実行し、走査線１０３に対しては１／４スキャンを実行し、走査線１０４に対しては１／２スキャンを実行し、走査線１０５に対しては１／２スキャンを実行する。つまり、送受信回路３は、走査線１０１に対しては、２回のスキャンのうち１回の割合で超音波ビームを送信し、走査線１０２に対しては、３回のスキャンのうち１回の割合で超音波ビームを送信し、走査線１０３に対しては、４回のスキャンのうち１回の割合で超音波ビームを送信する。

また、操作者によって深さ方向の所定範囲が指定された場合に、演算部８が、その所定範囲に含まれるデータに基づいて、各走査線に対する間引きの割合を決定してもよい。

なお、超音波診断装置１に演算部８を設けなくてもよい。つまり、超音波診断装置１は、交互スキャンを行なう範囲を自動的に決定しなくてもよく、また、交互スキャンを行なう際の間引きの割合を自動的に決定しなくてもよい。従って、演算部８が設けられていない超音波診断装置であっても、この発明の超音波診断装置の範囲に含まれる。

また、制御部６及び演算部８は、ハードウェアで構成さていてもよく、ソフトウェアで構成されていてもよい。例えば、制御部６及び演算部８がＣＰＵで構成され、記憶部（図示しない）に記憶されている制御プログラムを実行することで、制御部６及び演算部８の各機能を実行するようにしてもよい。

（動作）
次に、この発明の実施形態に係る超音波診断装置の動作（超音波画像の収集方法）について、図４及び図５を参照して説明する。図４及び図５は、この発明の実施形態に係る超音波診断装置による一連の動作を示すフローチャートである。まず、交互スキャンを実行する場合の処理の流れについて、図４を参照して説明する。次に、交互スキャンを行なう範囲、又は交互スキャンを行なう際の間引きの割合を自動的に決定する処理の流れについて、図５を参照して説明する。

（ステップＳ０１）
送受信部３は、制御部６から出力された制御信号に従って超音波プローブ２を駆動して、交互スキャンを実行する。ここでは、１例として、１／２スキャンが実行される場合について説明する。１／２スキャンを実行する場合、送受信部３は、図２（ａ）の表に示すように、１回目のスキャンで奇数ラインの走査線に沿って超音波を送受信することで、所定範囲を走査し、２回目のスキャンで偶数ラインの走査線に沿って超音波を送受信することで、所定範囲を走査する。そして、送受信部３は、以後、奇数ラインと偶数ラインの走査線を交互に走査する。

（ステップＳ０２、Ｓ０３）
送受信部３から出力されたデータであって、デジタルレシーバ４１による処理前のデータをデータ記憶部７に記憶する場合は（ステップＳ０２、Ｙｅｓ）、画像制御部４４は、デジタルレシーバ４１による処理前のデータをデータ記憶部７に記憶させる（ステップＳ０３）。

例えば、１回目のスキャンが実行されて奇数ラインのデータ（データ１０１ａ、１０３ａ、１０５ａ、・・・）が得られると、画像制御部４４は、その１回目のデータ（奇数ラインのデータ）であって、デジタルレシーバ４１による処理前のデータをデータ記憶部７に記憶させる。また、２回目のスキャンが実行されて偶数ラインのデータ（データ１０２ａ、１０４ａ、１０６ａ、・・・）が得られると、画像制御部４４は、その２回目のデータ（偶数ラインのデータ）であって、デジタルレシーバ４１による処理前のデータをデータ記憶部７に記憶させる。３回目以降のスキャンについても、画像制御部４４は、得られたデータであって、デジタルレシーバ４１による処理前のデータをデータ記憶部７に記憶させる。

（ステップＳ０４）
そして、画像制御部４４は、以前にスキャンすることで得られたデータをデータ記憶部７から取得してデジタルレシーバ４１に出力する。例えば、現在のスキャンが２回目のスキャンである場合は、画像制御部４４は、１回目のデータ（奇数ラインのデータ）であって、デジタルレシーバ４１による処理前のデータをデータ記憶部７から取得してデジタルレシーバ４１に出力する。

（ステップＳ０５）
デジタルレシーバ４１は、送受信部３から出力された２回目のデータ（偶数ラインのデータ）と、画像制御部４４によってデータ記憶部７から取得された１回目のデータ（奇数ラインのデータ）に対して、フィルタ処理やゲイン処理などの所定の処理を施す。また、デジタルレシーバ４１による処理前のデータをデータ記憶部７に記憶しない場合は（ステップＳ０２、Ｎｏ）、デジタルレシーバ４１は、送受信部３から出力された２回目のデータに対して所定の処理を施す。

（ステップＳ０６、Ｓ０７）
そして、デジタルレシーバ４１による処理後のデータであって、信号処理部４２による処理前のデータをデータ記憶部７に記憶する場合は（ステップＳ０６、Ｙｅｓ）、画像制御部４４は、デジタルレシーバ４１による処理後のデータであって、信号処理部４２による処理前のデータをデータ記憶部７に記憶させる（ステップＳ０７）。

例えば、１回目のスキャンが実行されて奇数ラインのデータ（データ１０１ａ、１０３ａ、１０５ａ、・・・）が得られると、画像制御部４４は、その１回目のデータ（奇数ラインのデータ）であって、デジタルレシーバ４１による処理後のデータをデータ記憶部７に記憶させる。また、２回目のスキャンが実行されて偶数ラインのデータ（データ１０２ａ、１０４ａ、１０６ａ、・・・）が得られると、画像制御部４４は、その２回目のデータ（偶数ラインのデータ）であって、デジタルレシーバ４１による処理後のデータをデータ記憶部７に記憶させる。３回目以降のスキャンについても、画像制御部４４は、得られたデータであって、デジタルレシーバ４１による処理後のデータをデータ記憶部７に記憶させる。

（ステップＳ０８）
そして、画像制御部４４は、以前にスキャンすることで得られたデータをデータ記憶部７から取得して信号処理部４２に出力する。例えば、現在のスキャンが２回目のスキャンである場合は、画像制御部４４は、１回目のデータ（奇数ラインのデータ）であって、デジタルレシーバ４１による処理後のデータをデータ記憶部７から取得して信号処理部４２に出力する。

（ステップＳ０９）
信号処理部４２は、デジタルレシーバ４１から出力された２回目のデータ（偶数ラインのデータ）と、画像制御部４４によってデータ記憶部７から取得された１回目のデータ（奇数ラインのデータ）に対して、所定の処理を施す。また、デジタルレシーバ４１による処理後のデータをデータ記憶部７に記憶しない場合は（ステップＳ０６、Ｎｏ）、信号処理部４２は、デジタルレシーバ４１から出力された２回目のデータに対して所定の処理を施す。

（ステップＳ１０、Ｓ１１）
そして、信号処理部４２による処理後のデータであって、ＤＳＣ４３による処理前のデータをデータ記憶部７に記憶する場合は（ステップＳ１０、Ｙｅｓ）、画像制御部４４は、信号処理部４２による処理後のデータであって、ＤＳＣ４３による処理前のデータをデータ記憶部７に記憶させる（ステップＳ１１）。

例えば、１回目のスキャンが実行されて奇数ラインのデータ（データ１０１ａ、１０３ａ、１０５ａ、・・・）が得られると、画像制御部４４は、その１回目のデータ（奇数ラインのデータ）であって、信号処理部４２による処理後のデータをデータ記憶部７に記憶させる。また、２回目のスキャンが実行されて偶数ラインのデータ（データ１０２ａ、１０４ａ、１０６ａ、・・・）が得られると、画像制御部４４は、その２回目のデータ（偶数ラインのデータ）であって、信号処理部４２による処理後のデータをデータ記憶部７に記憶させる。３回目以降のスキャンについても、画像制御部４４は、得られたデータであって、信号処理部４２による処理後のデータをデータ記憶部７に記憶させる。

（ステップＳ１２）
そして、画像制御部４４は、以前にスキャンすることで得られたデータをデータ記憶部７から取得してＤＳＣ４３に出力する。例えば、現在のスキャンが２回目のスキャンで在る場合は、画像制御部４４は、１回目のデータ（奇数ラインのデータ）であって、信号処理部４２による処理後のデータをデータ記憶部７から取得してＤＳＣ４３に出力する。

（ステップＳ１３）
ＤＳＣ４３は、信号処理部４３から出力された２回目のデータ（偶数ラインのデータ）と、画像制御部４４によってデータ記憶部７から取得された１回目のデータ（奇数ラインのデータ）に対して、デジタルスキャンコンバータ処理を施すことにより、超音波画像データを生成し、その超音波画像データを表示部５に出力する。また、信号処理部４２による処理後のデータをデータ記憶部７に記憶しない場合は（ステップＳ１０、Ｎｏ）、ＤＳＣ４３は、信号処理部４３から出力された２回目のデータに対して所定の処理を施すことにより、超音波画像データを生成する。

（ステップＳ１４）
画像生成部４から表示部５に超音波画像データが出力されると、表示部５には、その超音波画像データに基づく超音波画像が表示される。例えば、２回目のスキャンによって得られたデータと、１回目のスキャンによって得られたデータとに基づく超音波画像が表示部５に表示される。

以上のように、交互スキャンを実行することでフレームレートを向上させることができ、さらに、超音波を送受信しなかった走査線については、以前のスキャンで得られたデータを用いることで、データ量の減少を抑制することができるため、超音波画像の画質低下を防止することが可能となる。

次に、交互スキャンを行なう範囲、及び間引きの割合を自動的に決定する処理の流れについて、図５を参照して説明する。

（ステップＳ２０）
まず、操作者がユーザインタフェース（図示しない）を用いて、交互スキャン又は通常のスキャンのいずれかを選択する（ステップＳ２０）。

（ステップＳ２１）
交互スキャンの実行が選択された場合（ステップＳ２０、Ｙｅｓ）、制御部６は、全走査線に対する超音波の送受信の指示を含む制御信号を送受信部３に出力する。送受信部３はその制御信号を受けると、超音波プローブ２を駆動して、全走査線に沿って超音波を送受信することで所定範囲を走査する。画像制御部４４は、この走査で得られたデータをデータ記憶部７に記憶させる。また、画像制御部４４は、１回目のスキャンで得られたデータを基準データとしてデータ記憶部７に記憶させる。

（ステップＳ２２、Ｓ２３）
そして、操作者がユーザインタフェース（図示しない）を用いて、交互スキャンの範囲の自動設定、又は間引きの割合の自動設定を選択すると（ステップＳ２２、Ｙｅｓ）、演算部８が交互スキャンの範囲、又は間引きの割合を求める。具体的には、差分算出部８１は、全走査線を超音波で送受信して所定範囲をスキャンすることで得られたデータと、データ記憶部７に記憶されている以前にスキャンすることで得られたデータとの差分を算出する（ステップＳ２３）。例えば、差分算出部８１は、新たなスキャンで得られたデータと、データ記憶部７に記憶されている基準データ（１回目のデータ）の差分を算出する。

（ステップＳ２４）
そして、比較判断部８２は、差分算出部８１によって得られた差分と、予め設定された閾値とを比較する。

（ステップＳ２５、Ｓ２６）
比較判断部８２によって、差分が閾値以上であると判断されると（ステップＳ２５、Ｙｅｓ）、演算部８は、新たなスキャンで得られたデータを基準データとしてデータ記憶部７に記憶させる（ステップＳ２６）。これにより、基準データの更新を行う。

（ステップＳ２７）
そして、比較判断部８２は、差分と閾値とを比較した結果に基づいて、交互スキャンの範囲、又は間引きの割合を自動的に決定する。例えば、比較判断部８２は、差分が閾値未満となる部分を、交互スキャンを実行する範囲に決定し、差分が閾値以上となる部分を、通常スキャンを実行する範囲に決定する。

また、比較判断部８２は、差分が閾値未満となるスキャンが何回続いたかによって、交互スキャンにおける間引きの割合を決定する。例えば、１回目のデータ（基準データ）と３回目のデータとの差分が初めて閾値以上となった場合は、比較判断部８２は、間引きの割合を「１／２」とする。一方、１回目のデータ（基準データ）と４回目のデータとの差分が初めて閾値以上となった場合は、比較判断部８２は、間引きの割合を「１／３」とする。

（ステップＳ２８）
そして、制御部６は、演算部８によって求められた交互スキャンを行なう範囲、又は間引きの割合を制御信号に含ませて送受信部３に出力する。

（ステップＳ２９）
送受信部３は、制御部６から出力された制御信号に従って超音波プローブ２を駆動して、交互スキャンを実行する。例えば、交互スキャンを実行する範囲が演算部８によって求められた場合、送受信部３は、その範囲について交互スキャンを実行することになる。また、間引きの割合が演算部８によって求められた場合、送受信部３は、その間引きの割合に従って交互スキャンを実行することになる。

以上のように、演算部８を設けることで、交互スキャンを実行する範囲、又は間引きの割合を自動的に決定することができる。

（変形例）
また、上記の実施形態では、２次元の走査面を超音波で走査する場合について説明したが、いわゆる並列同時受信や、３次元的に走査を行う超音波診断装置にも、上記実施形態の処理を適用することができる。

（並列同時受信の場合）
並列同時受信を行う場合、送受信部３は、所定数の走査線を束にして、所定数の束おきに超音波を順次送受信して所定範囲を走査し、前の走査で超音波が送受信されなかった走査線の束に対して、所定数の束おきに超音波を順次送受信して所定範囲を走査する。そして、画像生成部４は、所定の走査で得られたデータと、その所定の走査の前の走査で得られたデータとに基づいて、超音波画像データを生成する。

例えば、送受信部３は、４本の走査線を１つの束として、その１つの束を単位として交互スキャンを実行する。そして、上記実施形態と同様に、１回目のスキャンでは、送受信部３は、奇数束に沿って超音波を送受信することで所定範囲を走査し、２回目のスキャンでは、送受信部３は、偶数束に沿って超音波を送受信することで所定範囲を走査する。これにより、送受信部３は、４本の走査線に沿って超音波を送受信することで得られたデータを１束のデータとして受信する。画像生成部４は、上記実施形態と同様に、奇数束のデータと偶数束のデータとに基づいて超音波画像データを生成する。このように、並列同時受信を行う場合であっても、交互スキャンを実行することができ、フレームレートを向上させつつ、超音波画像の画質低下を防止することが可能となる。

（３次元的に走査を行う超音波診断装置の場合）
また、２次元超音波プローブ、又は揺動可能な１次元超音波プローブを備えて、３次元的に走査を行う超音波診断装置であっても、上記実施形態と同じ処理を行うことができる。３次元的に走査する場合、この変形例に係る超音波診断装置は、以前にスキャンして得られたボリュームデータを用いることで、超音波画像データを生成する。

例えば、上記実施形態と同様に、１回目のスキャンでは、送受信部３は、奇数ラインの走査線に沿って超音波を送受信することで所定範囲のボリュームを走査し、２回目のスキャンでは、偶数ラインの走査線に沿って超音波を送受信することで所定範囲のボリュームを走査する。そして、画像生成部４は、上記実施形態と同様に、偶数ラインのボリュームデータと、奇数ラインのボリュームデータとに基づいて超音波画像データを生成する。

以上のように３次元的に走査する場合であっても、交互スキャンを実行し、以前のスキャンで得られたデータを用いて超音波画像データを生成することで、フレームレートを向上させつつ、超音波画像の画質低下を防止することが可能となる。

この発明の実施形態に係る超音波診断装置の概略構成を示すブロック図である。 実際にスキャンする走査線と、画像生成に用いられるデータを説明するための表である。 関心領域（ＲＯＩ）と交互スキャンを行なう範囲を説明するための模式図である。 この発明の実施形態に係る超音波診断装置による一連の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施形態に係る超音波診断装置による一連の動作を示すフローチャートである。 個々の走査線についての間引きの割合を説明するための模式図である。 交互スキャンによって超音波が送受信される走査線を示す模式図である。

符号の説明

１ 超音波診断装置
２ 超音波プローブ
３ 送受信部
４ 画像生成部
６ 制御部
７ データ記憶部
８ 演算部
４４ 画像制御部
８１ 差分算出部
８２ 比較判断部

Claims (7)

1. 所定数の走査線おきに超音波を順次送受信して、所定範囲を走査することで受信データを取得するスキャン手段と、
   前記受信データを記憶する記憶手段と、
   前記受信データに基づいて超音波画像データを生成する画像生成手段と、
   を備え、
   前記スキャン手段は、前記記憶手段に記憶されている受信データを得るために走査した走査線と異なる走査線について、前記所定数の走査線おきに超音波を順次送受信して、前記所定範囲を走査することで別の受信データを取得し、
   前記画像生成手段は、前記記憶手段に記憶されている受信データと前記別の受信データとに基づいて超音波画像データを生成することを特徴とする超音波診断装置。
2. 前記スキャン手段は、所定数の走査線を束として並列同時受信が可能であって、所定数の束おきに超音波を順次送受信して、所定範囲を走査することで受信データを取得することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 演算手段を更に有し、
   前記スキャン手段は、予め、全走査線に沿って超音波を送受信して、前記所定範囲を走査することで第１の受信データを取得し、所定時間後に前記全走査線に沿って超音波を送受信して、前記所定範囲を走査することで第２の受信データを取得し、
   前記演算手段は、前記第１の受信データと前記第２の受信データとの差分を算出し、前記所定範囲において、前記差分が予め設定された閾値未満となる範囲を求め、
   前記スキャン手段は、前記閾値未満となる範囲については、前記所定数の走査線おきに超音波を順次送受信して、所定範囲を走査することで受信データを取得することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
4. 演算手段を更に有し、
   前記スキャン手段は、予め、全走査線に沿って超音波を送受信して、前記所定範囲を走査することで第１の受信データを取得し、所定時間後に前記全走査線に沿って超音波を送受信して、前記所定範囲を走査することで第２の受信データを取得し、
   前記演算手段は、前記第１の受信データと前記第２の受信データとの差分を算出し、前記差分が予め設定された閾値以上となるまでに、前記スキャン手段が実行した走査の回数に基づいて、次の走査における所定数を求め、
   前記スキャン手段は、前記次の走査では、前記演算手段によって求められた所定数の走査線おきに、超音波を順次送受信して、前記所定範囲を走査することで受信データを取得することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
5. 演算手段を更に有し、
   前記スキャン手段は、予め、全走査線に沿って超音波を送受信して、前記所定範囲を走査することで第１の受信データを取得し、所定時間後の前記全走査線に沿って超音波を送受信して、前記所定範囲を走査することで第２の受信データを取得し、
   前記演算手段は、前記第１の受信データと前記第２の受信データに基づいて、前記走査線ごとの受信データの差分を算出し、前記走査線ごとの差分が予め設定された閾値以上となるまでに、前記スキャン手段が実行した走査の回数に基づいて、前記走査線ごとの所定数を求め、
   前記スキャン手段は、各走査線について、前記所定数の走査ごとに各走査線に超音波を順次送受信して、前記所定範囲を走査することで受信データを取得することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
6. 所定数の走査線おきに超音波を順次送受信して、所定範囲を走査することで受信データを取得する第１のスキャンステップと、
   前記受信データを記憶手段に記憶する記憶ステップと、
   前記第１のスキャンステップで走査された走査線と異なる走査線について、前記所定数の走査線おきに超音波を順次送受信して、前記所定範囲を走査することで受信データを取得する第２のスキャンステップと、
   前記記憶手段に記憶されている受信データと、前記第２のスキャンステップで得られた受信データとに基づいて、超音波画像データを生成する画像生成ステップと、
   を含み、前記第１のスキャンステップ、前記記憶ステップ、前記第２のスキャンステップ、及び前記画像生成ステップを、繰り返すことを特徴とする超音波画像の収集方法。
7. 超音波診断装置に、
   所定数の走査線おきに超音波を順次送受信して、所定範囲を走査することで受信データを取得する第１のスキャン機能と、
   前記受信データを記憶手段に記憶する記憶機能と、
   前記第１のスキャン機能で走査された走査線と異なる走査線について、前記所定数の走査線おきに超音波を順次送受信して、前記所定範囲を走査することで受信データを取得する第２のスキャン機能と、
   前記記憶手段に記憶されている受信データと、前記第２のスキャン機能で得られた受信データとに基づいて、超音波画像データを生成する画像生成機能と、
   を繰り返して実行させることを特徴とする超音波診断装置の制御プログラム。
   

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